JP2014055841A - Microchip and analyzing device using microchip - Google Patents

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裕一郎 清水
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a microchip that has a simple and compact structure, and makes it possible to simply conduct a desired analysis, and an analyzing device using the microchip.SOLUTION: A microchip 10 includes a chamber 1 in which particles are stored and the particles are irradiated with light, and a storage part 2 that is disposed in a channel 5 for making a liquid sample flow into the chamber 1, and has particles in a dried state stored therein, and the microchip 10 is used to detect the agglomeration of particles.

Description

本発明は、マイクロチップおよびマイクロチップを用いた分析装置に関する。   The present invention relates to a microchip and an analyzer using the microchip.

近年、医療、健康、食品または創薬などの様々な分野にて、生体物質(例えば、核酸、タンパク質、細胞およびウイルスなど)または化学物質などを検出および定量する重要性が増してきており、これらを検出および定量するためのマイクロチップの開発に注目が集まっている。   In recent years, the importance of detecting and quantifying biological substances (for example, nucleic acids, proteins, cells, viruses, etc.) or chemical substances in various fields such as medical care, health, food, and drug discovery has increased. Attention has been focused on the development of microchips for the detection and quantification of urine.

例えば、特許文献1には、分析の精度を向上させることを目的としたマイクロチップが開示されている。具体的に、特許文献1には、分析に用いる液体試薬を内蔵している液体試薬保持部と、当該液体試薬と分析対象である試料とを混合するための複数の混合部と、上記混合によって生じる残渣を分離するための残渣分離部と、を有するマイクロチップが開示されている。   For example, Patent Document 1 discloses a microchip intended to improve the accuracy of analysis. Specifically, Patent Document 1 discloses a liquid reagent holding unit containing a liquid reagent used for analysis, a plurality of mixing units for mixing the liquid reagent and a sample to be analyzed, and the above mixing. There is disclosed a microchip having a residue separation part for separating the resulting residue.

特開平2009−281869号公報(2009年12月3日公開)JP 2009-281869 A (released on December 3, 2009)

しかしながら、上述のように液体の状態で試薬を保存すると、粒子などの試薬の活性が低下し易いという問題点がある。そして、試薬の活性が低下すると、当該試薬を用いて検出した値が本来の値とは異なる値になるという問題が発生する。   However, when the reagent is stored in a liquid state as described above, there is a problem that the activity of the reagent such as particles tends to decrease. And when the activity of a reagent falls, the problem that the value detected using the said reagent will become a value different from the original value generate | occur | produces.

本発明は、上記従来の問題点に鑑みなされたものであって、その目的は、構造が簡単かつ小型であるとともに、簡易に所望の分析を行うことができるマイクロチップ、および、当該マイクロチップを用いた分析装置を提供することにある。   The present invention has been made in view of the above-described conventional problems, and an object of the present invention is to provide a microchip that has a simple and small structure and can easily perform a desired analysis, and the microchip. It is to provide an analysis apparatus used.

本発明のマイクロチップは、上記課題を解決するために、粒子の凝集を検出するためのマイクロチップであって、上記粒子を収容するとともに、上記検出のために上記粒子に対して光が照射されるチャンバーと、上記チャンバー内へ液体試料を流すための流路内に配置されている、乾燥した状態の上記粒子が保存されている保存部と、を備えることを特徴としている。   In order to solve the above problems, the microchip of the present invention is a microchip for detecting the aggregation of particles. The microchip accommodates the particles and is irradiated with light for the detection. And a storage unit that is disposed in a flow path for flowing a liquid sample into the chamber and stores the particles in a dry state.

上記構成によれば、チャンバー内へ液体試料を流すための流路内には保存部が配置されており、当該保存部には、乾燥した状態の粒子が保存されている。それ故に、流路内へ液体試料を流すと、当該液体試料は保存部へ到達し、保存部へ到達した液体試料中に粒子が溶解する。   According to the above configuration, the storage unit is arranged in the flow path for flowing the liquid sample into the chamber, and the dried particles are stored in the storage unit. Therefore, when a liquid sample is caused to flow into the flow path, the liquid sample reaches the storage unit, and particles are dissolved in the liquid sample that has reached the storage unit.

その後、液体試料中に溶解した粒子は、液体試料と接触しながら、チャンバー内へ収容される。液体試料と接触している粒子は、液体試料中に含まれる成分に応じて凝集する。なお、保存部からチャンバーへの粒子の移動は、流路内における液体試料の流れによって行われる。   Thereafter, the particles dissolved in the liquid sample are accommodated in the chamber while being in contact with the liquid sample. The particles that are in contact with the liquid sample aggregate depending on the components contained in the liquid sample. In addition, the movement of the particles from the storage unit to the chamber is performed by the flow of the liquid sample in the flow path.

チャンバー内では、粒子に対して光が照射され、その結果生じる透過光または散乱光(前方散乱光および/または後方散乱光)などを検出することによって、粒子の凝集が検出される。   In the chamber, the particles are irradiated with light, and the aggregation of the particles is detected by detecting the resulting transmitted light or scattered light (forward scattered light and / or back scattered light).

つまり、上記構成によれば、流路内へ液体試料を流すという1つの操作によって、液体試料中への粒子の溶解、溶解した粒子のチャンバーへの移動、チャンバー内の粒子に対する光の照射、透過光または散乱光の検出、という複数の工程を連続的に行うことができる。   That is, according to the above configuration, by one operation of flowing the liquid sample into the flow path, the particles are dissolved in the liquid sample, the dissolved particles are moved to the chamber, the light in the chamber is irradiated with light, and transmitted. A plurality of steps of detecting light or scattered light can be performed continuously.

本発明のマイクロチップでは、上記保存部は、多孔質基材によって形成されていることが好ましい。   In the microchip of the present invention, the storage part is preferably formed of a porous substrate.

上記構成によれば、多孔質基材の孔の中に高密度にて粒子を保存することができる。また、上記構成によれば、粒子と液体試料との接触面積を簡易に大きくすることができるので、効率よく粒子を液体試料中に溶解させることができる。   According to the said structure, particle | grains can be preserve | saved with high density in the hole of a porous base material. Moreover, according to the said structure, since the contact area of particle | grains and a liquid sample can be enlarged easily, particle | grains can be efficiently dissolved in a liquid sample.

本発明のマイクロチップでは、上記流路内の上記保存部と上記チャンバーとの間の位置に、上記流路内を移動する上記粒子を分散させる構造体を備えた拡散部が設けられていることが好ましい。   In the microchip of the present invention, a diffusion unit including a structure for dispersing the particles moving in the flow channel is provided at a position between the storage unit and the chamber in the flow channel. Is preferred.

上記保存部で液体試料中に溶解した粒子は、流線状の密度ムラを生じながら、流路内を移動する。上記拡散部は保存部の下流側に設けられているので、上記保存部で液体試料中に溶解した粒子は、拡散部へ到達する。そして、拡散部は粒子を分散させる構造体を備えているので、流路内を移動する粒子を均一に分散させることができる(換言すれば、密度ムラを緩和することができる)。   The particles dissolved in the liquid sample in the storage unit move in the flow path while causing streamline density unevenness. Since the diffusion unit is provided on the downstream side of the storage unit, the particles dissolved in the liquid sample in the storage unit reach the diffusion unit. And since the spreading | diffusion part is equipped with the structure which disperse | distributes a particle | grain, the particle | grains which move the inside of a flow path can be disperse | distributed uniformly (in other words, a density nonuniformity can be eased).

均一に分散した粒子は、均一に分散した状態のままでチャンバー内に収容されるので、チャンバー内の粒子の密度は均一になる。このとき、チャンバーの何れの箇所に光を照射したとしても、同様の分散状態の粒子に対して光が照射されることになる。   Since the uniformly dispersed particles are accommodated in the chamber in a uniformly dispersed state, the density of the particles in the chamber becomes uniform. At this time, even if any portion of the chamber is irradiated with light, the particles in the same dispersed state are irradiated with light.

したがって、上記構成によれば、チャンバー内の検出箇所に左右されることなく、精度よく粒子の凝集を検出することができる。   Therefore, according to the above configuration, the aggregation of particles can be detected with high accuracy without being influenced by the detection location in the chamber.

本発明のマイクロチップでは、上記構造体は、複数のピラー状の構造体であることが好ましい。   In the microchip of the present invention, the structure is preferably a plurality of pillar-shaped structures.

上記構成によれば、流路内を移動する粒子をより均一に分散させることができる(換言すれば、密度ムラをより緩和することができる)。その結果、粒子の凝集の検出結果の精度を、更に上げることができる。   According to the said structure, the particle | grains which move the inside of a flow path can be disperse | distributed more uniformly (in other words, a density nonuniformity can be eased more). As a result, the accuracy of the particle aggregation detection result can be further increased.

本発明のマイクロチップでは、上記構造体は、多孔質基材であることが好ましい。   In the microchip of the present invention, the structure is preferably a porous substrate.

上記構成によれば、流路内を移動する粒子をより均一に分散させることができる(換言すれば、密度ムラをより緩和することができる)。その結果、粒子の凝集の検出結果の精度を、更に上げることができる。   According to the said structure, the particle | grains which move the inside of a flow path can be disperse | distributed more uniformly (in other words, a density nonuniformity can be eased more). As a result, the accuracy of the particle aggregation detection result can be further increased.

本発明のマイクロチップでは、上記流路には、該流路内へ液体試料を注入するための注入部が設けられていることが好ましい。   In the microchip of the present invention, the channel is preferably provided with an injection part for injecting a liquid sample into the channel.

上記構成によれば、注入部を介して、流路内へ容易に液体試料を注入することができる。   According to the said structure, a liquid sample can be easily inject | poured in a flow path through an injection | pouring part.

本発明のマイクロチップでは、上記粒子は、ラテックス粒子、または、抗体が結合しているラテックス粒子であることが好ましい。   In the microchip of the present invention, the particles are preferably latex particles or latex particles to which an antibody is bound.

上記構成によれば、本発明のマイクロチップを、ラテックス凝集免疫比濁法を実施するためのマイクロチップ(ラテックス凝集免疫比濁法用マイクロチップ)として用いることができる。   According to the said structure, the microchip of this invention can be used as a microchip (microchip for latex aggregation immunoturbidimetry) for implementing a latex agglutination immunoturbidimetry.

本発明のマイクロチップでは、上記チャンバーは、少なくとも、上記光が照射される光透過性を有する第1基板と、上記第1基板を介して上記チャンバー内へ入射した光の少なくとも一部を上記チャンバーの内側へ向かって反射させる第2基板と、によって形成されていることが好ましい。   In the microchip of the present invention, the chamber includes at least a first substrate having light transmittance to which the light is irradiated, and at least a part of light incident on the chamber through the first substrate. And a second substrate that reflects toward the inside.

上記構成によれば、第1基板を介してチャンバー内へ入射した光が、第1基板から第2基板に向かって進む過程において、チャンバー内の粒子に対して照射される。そして、このとき、当該粒子から第1基板の側へ向かって後方散乱光が発生する。また、上記構成によれば、第1基板を介してチャンバー内へ入射した光の少なくとも一部は、第2基板によってチャンバーの内側へ反射され、当該反射光が、チャンバー内の粒子に対して照射される。そして、このとき、当該粒子から第1基板の側へ向かって前方散乱光が発生する。つまり、上記構成によれば、同じ側に向かって、後方散乱光と前方散乱光とを発生させることができる。そして、当該後方散乱光と前方散乱光とを同時に測定(例えば、1つの検出部によって測定)することによって、散乱光の検出感度および検出精度を飛躍的に向上させることができる。   According to the above configuration, light entering the chamber through the first substrate is irradiated to the particles in the chamber in the process of traveling from the first substrate toward the second substrate. At this time, backscattered light is generated from the particles toward the first substrate. Further, according to the above configuration, at least a part of the light incident into the chamber through the first substrate is reflected to the inside of the chamber by the second substrate, and the reflected light is irradiated to the particles in the chamber. Is done. At this time, forward scattered light is generated from the particles toward the first substrate. That is, according to the said structure, backscattered light and forward scattered light can be generated toward the same side. Then, by simultaneously measuring the back scattered light and the forward scattered light (for example, measured by one detection unit), the detection sensitivity and detection accuracy of the scattered light can be dramatically improved.

本発明の分析装置は、上記課題を解決するために、本発明のマイクロチップの上記チャンバーに対して光を照射するための光源と、上記チャンバー内の検出面を境として上記光源と反対側であって、上記光源から発せられる光の照射方向の延長線上に設けられている、上記チャンバーを透過した後の透過光を検出するための検出部と、を備えていることを特徴としている。   In order to solve the above-mentioned problems, the analyzer of the present invention has a light source for irradiating light to the chamber of the microchip of the present invention, and a side opposite to the light source on the detection surface in the chamber. And a detector for detecting transmitted light after passing through the chamber, which is provided on an extension line in the irradiation direction of light emitted from the light source.

上記構成によれば、検出部によって効率よく透過光を検出することができるので、当該透過光に基づいて、精度よく粒子の凝集を検出することができる。   According to the above configuration, since the transmitted light can be efficiently detected by the detection unit, the aggregation of particles can be detected with high accuracy based on the transmitted light.

本発明の分析装置は、上記課題を解決するために、本発明のマイクロチップの上記チャンバーに対して光を照射するための光源と、上記チャンバー内の検出面を境として上記光源と同じ側に設けられている、散乱光を検出するための検出部と、を備えていることを特徴としている。   In order to solve the above-described problems, the analyzer of the present invention has a light source for irradiating light to the chamber of the microchip of the present invention, and a detection surface in the chamber on the same side as the light source. And a detection unit for detecting scattered light, which is provided.

上記構成によれば、検出部によって効率よく散乱光を検出することができるので、当該散乱光に基づいて、精度よく粒子の凝集を検出することができる。   According to the above configuration, since the scattered light can be detected efficiently by the detection unit, the aggregation of particles can be detected with high accuracy based on the scattered light.

本発明の分析装置では、上記光源と上記マイクロチップとの間の光路中に、光学スリットおよび集光レンズの少なくとも一方が設けられていることが好ましい。   In the analyzer of the present invention, it is preferable that at least one of an optical slit and a condenser lens is provided in the optical path between the light source and the microchip.

上記構成によれば、チャンバー内の粒子に対して効率よく光を照射することができる(換言すれば、迷光を抑制することができる)ので、透過光または散乱光の検出感度および検出精度を向上させることができる。そして、その結果、精度よく粒子の凝集を検出することができる。   According to the above configuration, the particles in the chamber can be efficiently irradiated with light (in other words, stray light can be suppressed), so that detection sensitivity and detection accuracy of transmitted light or scattered light are improved. Can be made. As a result, the aggregation of particles can be detected with high accuracy.

本発明の分析装置では、上記光源は、上記チャンバー内へ入射した光の、上記チャンバー内の送液方向に直行する方向における照射エリアが、上記チャンバーの内部空間を取り囲む壁面のうち、上記チャンバー内へ光を入射させる第1壁面、および、上記第1壁面から入射した後の光が上記チャンバー内を直進した後に照射される第2壁面の2つの壁面以外の壁面と重ならないものであることが好ましい。   In the analyzer according to the present invention, the light source may include an irradiation area of light incident on the chamber in a direction perpendicular to the liquid feeding direction in the chamber, of the wall surface surrounding the internal space of the chamber. The first wall surface that makes light incident on the first wall surface and the second wall surface that is irradiated after the light incident from the first wall surface travels straight through the chamber may not overlap with the other wall surfaces. preferable.

壁面に光が照射されると、当該壁面によって光が散乱する。その結果、散乱光を検出する場合には、バックグラウンドのノイズが上昇するという問題が生じ、透過光を検出する場合には、検出される光量が減るので、実際よりも高く透過率を見積もってしまうという問題が生じる。しかしながら、上記構成によれば、壁面による光の散乱を最小限にすることにより、上述した問題を解消することができる。   When the wall surface is irradiated with light, the light is scattered by the wall surface. As a result, when scattered light is detected, the background noise increases, and when transmitted light is detected, the amount of light detected is reduced, so the transmittance is estimated to be higher than actual. Problem arises. However, according to the said structure, the problem mentioned above can be eliminated by minimizing the scattering of the light by a wall surface.

本発明の分析装置では、上記光源は、上記チャンバー内へ入射した光の、上記チャンバー内の送液方向に直行する方向における照射エリアの、上記チャンバー内の送液方向に直行する方向への長さを調節可能なものであることが好ましい。   In the analyzer of the present invention, the light source has a length in a direction perpendicular to the liquid feeding direction in the chamber of an irradiation area of light incident on the chamber in a direction perpendicular to the liquid feeding direction in the chamber. It is preferable that the thickness can be adjusted.

上記構成によれば、たとえチャンバー内に収容されている粒子に密度ムラがあったとしても、光の照射エリアの長さを調節することによって、粒子の凝集状態を平均化して検出することができる。つまり、上記構成によれば、より精度よく粒子の凝集を検出することができる。   According to the above configuration, even if the particles accommodated in the chamber have uneven density, the aggregation state of the particles can be detected by averaging the length of the light irradiation area. . That is, according to the above configuration, the aggregation of particles can be detected with higher accuracy.

例えば、光の照射エリアの長さを長く調節すればするほど、粒子の凝集状態をより平均化して検出することができる。   For example, as the length of the light irradiation area is adjusted to be longer, the aggregation state of the particles can be detected by averaging more.

本発明の分析装置では、上記光源は、上記チャンバー内へ入射した光の、上記チャンバー内の送液方向に直行する方向における照射エリアの、上記チャンバー内の送液方向に直行する方向への長さを、上記チャンバーの送液方向に直行する方向への上記チャンバーの長さの80%以上へ調節するものであることが好ましい。   In the analyzer of the present invention, the light source has a length in a direction perpendicular to the liquid feeding direction in the chamber of an irradiation area of light incident on the chamber in a direction perpendicular to the liquid feeding direction in the chamber. It is preferable to adjust the length to 80% or more of the length of the chamber in a direction perpendicular to the liquid feeding direction of the chamber.

上記構成によれば、粒子の凝集状態をより確実に平均化して検出することができる。   According to the above configuration, it is possible to more reliably average and detect the aggregation state of the particles.

本発明の分析装置では、上記光源の光の照射方向は、上記チャンバー内の検出面に対して水平な方向が、上記チャンバー内の送液方向と平行であることが好ましい。   In the analyzer of the present invention, it is preferable that the light irradiation direction of the light source is parallel to the liquid feeding direction in the chamber in a direction horizontal to the detection surface in the chamber.

チャンバーの壁面に光が照射されると、当該壁面によって光が散乱する。その結果、散乱光を検出する場合には、バックグラウンドのノイズが上昇するという問題が生じ、透過光を検出する場合には、検出される光量が減るので、実際よりも高く透過率を見積もってしまうという問題が生じる。しかしながら、上記構成によれば、壁面による光の散乱を最小限にすることにより、上述した問題を解消することができる。   When light is irradiated on the wall surface of the chamber, the light is scattered by the wall surface. As a result, when scattered light is detected, the background noise increases, and when transmitted light is detected, the amount of light detected is reduced, so the transmittance is estimated to be higher than actual. Problem arises. However, according to the said structure, the problem mentioned above can be eliminated by minimizing the scattering of the light by a wall surface.

本発明であれば、粒子などの試薬の活性をチップ内で保持できるため、チップを用いて正確に定量することができる。   According to the present invention, since the activity of a reagent such as a particle can be retained in the chip, it can be accurately determined using the chip.

本発明であれば、乾燥した状態の粒子を用いるので、マイクロチップの機能を低下させることなく、マイクロチップを長期保存することができる。   According to the present invention, since the dried particles are used, the microchip can be stored for a long period of time without degrading the function of the microchip.

(a)および(b)は、本発明のマイクロチップの一実施形態を示す図である。(A) And (b) is a figure which shows one Embodiment of the microchip of this invention. (a)および(b)は、本発明のマイクロチップの一実施形態を示す図である。(A) And (b) is a figure which shows one Embodiment of the microchip of this invention. 本発明のマイクロチップにおけるチャンバーの一実施形態を示す図である。It is a figure which shows one Embodiment of the chamber in the microchip of this invention. 本発明のマイクロチップにおけるチャンバーの一実施形態を示す図である。It is a figure which shows one Embodiment of the chamber in the microchip of this invention. (a)および(b)は、本発明の分析装置の一実施形態を示す図である。(A) And (b) is a figure which shows one Embodiment of the analyzer of this invention. 本発明の分析装置における光学スリットの一実施形態を示す図である。It is a figure which shows one Embodiment of the optical slit in the analyzer of this invention. 本発明の分析装置における光源の一実施形態を示す図である。It is a figure which shows one Embodiment of the light source in the analyzer of this invention. 本発明の分析装置の一実施形態を示す図である。It is a figure which shows one Embodiment of the analyzer of this invention. (a)および(b)は、本発明の実施例におけるマイクロチップの作製工程、および、マイクロチップの構成の概略を示す図である。(A) And (b) is a figure which shows the manufacturing process of the microchip in the Example of this invention, and the outline of a structure of a microchip. 本発明の実施例におけるマイクロチップの構成の概略を示す図である。It is a figure which shows the outline of a structure of the microchip in the Example of this invention. 本発明の実施例におけるマイクロチップの構成の概略を示す図である。It is a figure which shows the outline of a structure of the microchip in the Example of this invention. 本発明の実施例におけるマイクロチップを用いた分析試験の結果を示すグラフである。It is a graph which shows the result of the analytical test using the microchip in the Example of this invention.

本発明の一実施形態について以下に説明するが、本発明はこれに限定されるものではない。本発明は、特許請求の範囲に示した範囲で種々の変更が可能であり、異なる実施形態や実施例にそれぞれ開示された技術的手段を適宜組み合わせて得られる実施形態や実施例についても本発明の技術的範囲に含まれる。   An embodiment of the present invention will be described below, but the present invention is not limited to this. The present invention can be modified in various ways within the scope of the claims, and the present invention also relates to embodiments and examples obtained by appropriately combining technical means disclosed in different embodiments and examples. Is included in the technical scope.

〔1.マイクロチップ〕
図1(a)および図1(b)に示すように、本実施の形態のマイクロチップ10は、粒子(図示せず)の凝集を検出するためのマイクロチップであって、粒子を収容するとともに、上記検出のために、収容された粒子に対して光が照射されるチャンバー1と、チャンバー1内へ液体試料を流すための流路5内に配置されている、乾燥した状態の粒子が保存されている保存部2と、を備えている。
[1. Microchip)
As shown in FIGS. 1 (a) and 1 (b), the microchip 10 of the present embodiment is a microchip for detecting aggregation of particles (not shown) and contains particles. For the above detection, dry particles are stored which are disposed in the chamber 1 in which light is irradiated to the contained particles and the flow path 5 for flowing the liquid sample into the chamber 1. The storage part 2 is provided.

本実施の形態のマイクロチップ10では、チャンバー1内へ液体試料を流すための流路5内には保存部2が配置されており、当該保存部2には、乾燥した状態の粒子が保存されている。   In the microchip 10 according to the present embodiment, a storage unit 2 is disposed in a flow path 5 for flowing a liquid sample into the chamber 1, and particles in a dried state are stored in the storage unit 2. ing.

それ故に、例えば、注入部6(注入部6の具体的な構成としては、例えば、流路5の一端に設けられた開口)から流路5内へ液体試料を注入すると、当該液体試料は保存部2へ到達し、保存部2へ到達した液体試料中に粒子が溶解する。   Therefore, for example, when a liquid sample is injected into the flow channel 5 from the injection unit 6 (as a specific configuration of the injection unit 6, for example, an opening provided at one end of the flow channel 5), the liquid sample is stored. The particles reach the part 2 and dissolve in the liquid sample that reaches the storage part 2.

その後、液体試料中に溶解した粒子は、液体試料と接触しながら、チャンバー1内へ収容される。液体試料と接触している粒子は、液体試料中に含まれる成分に応じて凝集する。なお、保存部2からチャンバー1への粒子の移動は、流路内における液体試料の流れによって行われる。   Thereafter, the particles dissolved in the liquid sample are accommodated in the chamber 1 while being in contact with the liquid sample. The particles that are in contact with the liquid sample aggregate depending on the components contained in the liquid sample. The movement of the particles from the storage unit 2 to the chamber 1 is performed by the flow of the liquid sample in the flow path.

チャンバー1内では、粒子に対して光が照射され、光の照射の結果生じる透過光または散乱光などを検出することによって、粒子の凝集が検出される。   In the chamber 1, the particles are irradiated with light, and the aggregation of the particles is detected by detecting transmitted light or scattered light generated as a result of the light irradiation.

つまり、本実施の形態のマイクロチップ10によれば、流路5内へ液体試料を流すという1つの操作によって、液体試料中への粒子の溶解、溶解した粒子のチャンバー1への移動、チャンバー1内の粒子に対する光の照射、透過光または散乱光の検出、という複数の工程を連続的に行うことができる。   That is, according to the microchip 10 of the present embodiment, by one operation of flowing the liquid sample into the flow path 5, dissolution of particles in the liquid sample, movement of the dissolved particles to the chamber 1, chamber 1 A plurality of steps of irradiating light on the particles inside and detecting transmitted light or scattered light can be performed continuously.

以下に、本実施の形態のマイクロチップの各構成について、更に詳細に説明する。   Below, each structure of the microchip of this Embodiment is demonstrated in detail.

〔1−1.粒子〕
本実施の形態のマイクロチップは、粒子の凝集を検出するためのマイクロチップである。なお、上記粒子の凝集は、液体試料中に含まれる成分に応じて生じることになる。
[1-1. particle〕
The microchip of this embodiment is a microchip for detecting particle aggregation. Note that the aggregation of the particles occurs according to the components contained in the liquid sample.

上記粒子の具体的な構成としては特に限定されず、目的に応じて適宜選択することが可能である。   The specific configuration of the particles is not particularly limited, and can be appropriately selected according to the purpose.

例えば、上記粒子は、人工的に作製された粒子(例えば、金属ビーズ、ラテックスビーズ、ミセルなど)であってもよいし、自然界に存在する天然の粒子(例えば、アレルゲン物質となる埃や塵、微生物など)であってもよい。また、粒子は同一の粒子の集合体であってもよいし、異なる微粒子の集合体であってもよい。   For example, the particles may be artificially produced particles (for example, metal beads, latex beads, micelles, etc.), or natural particles that exist in nature (for example, dust or dust that becomes an allergen substance, Or a microorganism). Further, the particles may be an aggregate of the same particles or an aggregate of different fine particles.

上記粒子には、液体試料中に含まれる特定の成分と結合し得る物質が結合していてもよい。当該物質としては特に限定されないが、例えば、タンパク質(例えば、抗体(例えば、モノクローナル抗体およびポリクローナル抗体など)など)、および、核酸(例えば、DNAまたはRNAなど)を挙げることができるが、これらに限定されない。当該物質としては、例えば、液体試料中に含まれる特定の成分に対して、リガンドとレセプターとの関係にある物質を用いることが可能である。なお、当該物質がリガンドであってもよいし、当該物質がレセプターであってもよい。   A substance capable of binding to a specific component contained in the liquid sample may be bound to the particles. Examples of the substance include, but are not limited to, proteins (eg, antibodies (eg, monoclonal antibodies and polyclonal antibodies)) and nucleic acids (eg, DNA or RNA), but are not limited thereto. Not. As the substance, for example, a substance having a relationship between a ligand and a receptor can be used for a specific component contained in a liquid sample. The substance may be a ligand or the substance may be a receptor.

上記構成であれば、液体試料中に含まれる成分に応じて、効率よく粒子の凝集を生じさせることができる。例えば、粒子に抗体を結合させ、液体試料中に当該抗体の抗原が含まれているとする。この場合、抗体を介して、抗原に複数の粒子が結合し、その結果、粒子が凝集することになる。そして、本実施の形態のマイクロチップは、このような粒子の凝集を検出することになる。   If it is the said structure, according to the component contained in a liquid sample, aggregation of particle | grains can be produced efficiently. For example, it is assumed that an antibody is bound to the particle and the antigen of the antibody is contained in the liquid sample. In this case, a plurality of particles are bound to the antigen via the antibody, and as a result, the particles are aggregated. Then, the microchip of the present embodiment detects such particle aggregation.

上述したように、粒子として、ラテックスビーズを用いることも可能である。また、粒子として、所望の抗体が結合しているラテックスビーズを用いることも可能である。上記構成によれば、本実施の形態のマイクロチップ10を、ラテックス凝集免疫比濁法を実施するためのマイクロチップとして利用することができる。   As described above, latex beads can be used as the particles. In addition, latex beads to which desired antibodies are bound can be used as particles. According to the said structure, the microchip 10 of this Embodiment can be utilized as a microchip for implementing a latex agglutination immunoturbidimetry.

〔1−2.チャンバー〕
図1(a)および図1(b)に示すように、本実施の形態のマイクロチップ10は、粒子を収容するとともに、収容された粒子に対して光が照射されるチャンバー1を備えている。
[1-2. Chamber〕
As shown in FIG. 1A and FIG. 1B, the microchip 10 of the present embodiment includes a chamber 1 in which particles are stored and light is irradiated to the stored particles. .

チャンバー1の具体的な構成としては特に限定されず、粒子を収容することができ、かつ、内部に収容した粒子に対して光を照射することができるものであればよい。   The specific configuration of the chamber 1 is not particularly limited as long as the chamber 1 can accommodate particles and can irradiate the particles contained therein with light.

図3および図4に示すように、チャンバー1は、例えば、少なくとも第1基板20と第2基板21とによって形成されていてもよい。この場合、第1基板20と第2基板21との間の空間が、粒子25を収容するための空間として機能することになる。   As shown in FIGS. 3 and 4, the chamber 1 may be formed of, for example, at least a first substrate 20 and a second substrate 21. In this case, the space between the first substrate 20 and the second substrate 21 functions as a space for accommodating the particles 25.

上記第1基板20および第2基板21の各々の表面(例えば、互いに対向しあう表面)の形状は特に限定されず、平面であってもよいし、曲面であってもよいし、凹凸を有する平面または曲面であってもよいし、これらの任意の組み合わせであってもよい。   The shape of each surface (for example, surfaces facing each other) of the first substrate 20 and the second substrate 21 is not particularly limited, and may be a flat surface, a curved surface, or uneven. It may be a flat surface or a curved surface, or any combination thereof.

第1基板20と第2基板21との位置関係は特に限定されず、第1基板20を介してチャンバー1内へ入射した光が照射され得る位置に、第2基板21を設けることも可能である。   The positional relationship between the first substrate 20 and the second substrate 21 is not particularly limited, and the second substrate 21 can be provided at a position where light incident into the chamber 1 through the first substrate 20 can be irradiated. is there.

例えば、第1基板20と第2基板21とが対向するように、両者を設けることも可能である。更に具体的には、第1基板20と第2基板21とが平行して向かい合うように、両者を設けることも可能である。第1基板20と第2基板21とが平行して向かい合うように、両者を設ける場合には、更に具体的には、第1基板20および第2基板21の互いに対向しあう表面が互いに平行になるようにすればよい。勿論、本発明は、このような第1基板20および第2基板21の配置関係に限定されない。   For example, it is possible to provide both the first substrate 20 and the second substrate 21 so as to face each other. More specifically, it is possible to provide both of the first substrate 20 and the second substrate 21 so that they face each other in parallel. When both are provided so that the first substrate 20 and the second substrate 21 face each other in parallel, more specifically, the surfaces of the first substrate 20 and the second substrate 21 facing each other are parallel to each other. What should I do. Of course, the present invention is not limited to such an arrangement relationship between the first substrate 20 and the second substrate 21.

チャンバー1の内部の空間は、第1基板20と第2基板21との間の空間として形成され得る。例えば、第1基板20と第2基板21との間に別の部材(例えば、第3基板および第4基板など)を挟み、当該別の部材を介して第1基板20と第2基板21とを接着させることによって、チャンバー1の内部の空間を形成することも可能である。上記別の部材としては、両面接着が可能なテープ等を用いることが可能である。また、射出成形による一体加工や、マイクロチャネルパターン付きの第1基板20と第2基板21とを直接接着させることによって、チャンバー1の内部の空間を形成することも可能である。   The space inside the chamber 1 can be formed as a space between the first substrate 20 and the second substrate 21. For example, another member (for example, a third substrate and a fourth substrate) is sandwiched between the first substrate 20 and the second substrate 21, and the first substrate 20 and the second substrate 21 are interposed via the another member. It is also possible to form a space inside the chamber 1 by adhering. As said another member, it is possible to use the tape etc. which can be double-sided-bonded. Further, the internal space of the chamber 1 can be formed by integral processing by injection molding or by directly bonding the first substrate 20 and the second substrate 21 with a microchannel pattern.

第1基板20および第2基板21の具体的な構成は特に限定されない。   Specific configurations of the first substrate 20 and the second substrate 21 are not particularly limited.

例えば、図3に示すように、光透過性を有する第1基板20と、光透過性を有する第2基板21と、を用いることも可能である。   For example, as shown in FIG. 3, it is also possible to use the 1st board | substrate 20 which has a light transmittance, and the 2nd board | substrate 21 which has a light transmittance.

この場合、第1基板20を介してチャンバー1内へ入射した光は、第2基板21を透過する。それ故に、当該透過光に基づいて、粒子25の凝集を検出することができる。勿論、光が照射された粒子25からは後方散乱光および前方散乱光が発生するので、当該後方散乱光および/または前方散乱光に基づいて、粒子25の凝集を検出することもできる。   In this case, light that has entered the chamber 1 through the first substrate 20 passes through the second substrate 21. Therefore, the aggregation of the particles 25 can be detected based on the transmitted light. Of course, since the backscattered light and the forward scattered light are generated from the particles 25 irradiated with the light, the aggregation of the particles 25 can be detected based on the backscattered light and / or the forward scattered light.

或いは、例えば、図4に示すように、光透過性を有する第1基板20と、第1基板20を介してチャンバー1内へ入射した光の少なくとも一部をチャンバー1の内側へ向かって反射させる第2基板21と、を用いることも可能である。   Alternatively, for example, as shown in FIG. 4, the first substrate 20 having optical transparency and at least a part of the light incident into the chamber 1 through the first substrate 20 are reflected toward the inside of the chamber 1. It is also possible to use the second substrate 21.

この場合、光源(図示せず)からの光は、第1基板20を介して、チャンバー1内へ入射する。そして、粒子25に対して、チャンバー1内へ入射した直後の光(換言すれば、第1基板20側から第2基板21側へ向かう光)と、チャンバー1内へ入射した後に第2基板21によって反射された光(換言すれば、第2基板21側から第1基板20側へ向かう光)と、が照射されることになる。   In this case, light from a light source (not shown) enters the chamber 1 through the first substrate 20. Then, light immediately after entering the chamber 1 with respect to the particles 25 (in other words, light traveling from the first substrate 20 side to the second substrate 21 side) and the second substrate 21 after entering the chamber 1. (In other words, light traveling from the second substrate 21 side to the first substrate 20 side) is irradiated.

粒子25に対して、チャンバー1内へ入射した直後の光が照射された場合には、第1基板20の方向へ向かう後方散乱光が発生する。一方、粒子25に対して、チャンバー1内へ入射した後に第2基板21によって反射された光が照射された場合には、第1基板20の方向へ向かう前方散乱光が発生する。   When the particles 25 are irradiated with light immediately after entering the chamber 1, backscattered light directed toward the first substrate 20 is generated. On the other hand, when the particle 25 is irradiated with the light reflected by the second substrate 21 after entering the chamber 1, forward scattered light directed toward the first substrate 20 is generated.

つまり、上記構成によれば、同じ方向へ向かう後方散乱光と前方散乱光とを同時に発生させることができるので、これらの散乱光を例えば1つの検出部によって検出することによって、散乱光の検出感度および検出精度を飛躍的に上昇させることができる。それ故に、上記構成によれば、散乱光(前方散乱光および後方散乱光)に基づいて、粒子25の凝集を精度良く、かつ、感度良く検出することができる。   That is, according to the above configuration, the back scattered light and the forward scattered light traveling in the same direction can be generated at the same time. Therefore, the detection sensitivity of the scattered light is detected by detecting the scattered light by, for example, one detection unit. In addition, the detection accuracy can be dramatically increased. Therefore, according to the above configuration, the aggregation of the particles 25 can be detected with high accuracy and high sensitivity based on the scattered light (forward scattered light and back scattered light).

光透過性を有する第1基板20、および、光透過性を有する第2基板21の具体的な構成としては特に限定されないが、例えば、照射された光の少なくとも50%、好ましくは少なくとも60%、更に好ましくは少なくとも70%、更に好ましくは少なくとも80%、最も好ましくは少なくとも90%を透過させ得る基板であることが好ましい。   The specific configuration of the light-transmitting first substrate 20 and the light-transmitting second substrate 21 is not particularly limited. For example, at least 50% of the irradiated light, preferably at least 60%, More preferably, the substrate is capable of transmitting at least 70%, more preferably at least 80%, and most preferably at least 90%.

更に具体的に、光透過性を有する第1基板20、および、光透過性を有する第2基板21としては、ガラス基板、または、光透過性樹脂(例えば、PMMA(Poly Methyl Methacrylate)、PET(Poly Ethylene Terephthalate)、COC(Cyclo Olefin Copolymer)など)などを用いることが可能である。   More specifically, as the first substrate 20 having optical transparency and the second substrate 21 having optical transparency, a glass substrate or an optically transparent resin (for example, PMMA (Poly Methyl Methacrylate), PET ( Poly Ethylene Terephthalate), COC (Cyclo Olefin Copolymer), etc.) can be used.

第1基板20を介してチャンバー1内へ入射した光の少なくとも一部をチャンバー1の内側へ向かって反射させる第2基板21の具体的な構成としては、特に限定されない。第2基板21の光の分解能および吸収能に基づいて、第2基板21の具体的な構成を決めることができる。   The specific configuration of the second substrate 21 that reflects at least part of the light incident into the chamber 1 through the first substrate 20 toward the inside of the chamber 1 is not particularly limited. A specific configuration of the second substrate 21 can be determined based on the light resolution and the absorption capacity of the second substrate 21.

まず、第2基板21に対して照射された光がどのように分解・吸収されるかについて説明する。   First, how the light applied to the second substrate 21 is decomposed and absorbed will be described.

第2基板21に対して照射された光は、正反射光、散乱光(散乱反射)および透過光にわかれ、その一部は、第2基板21によって吸収される。   The light irradiated to the second substrate 21 is divided into regular reflection light, scattered light (scattered reflection), and transmitted light, and a part of the light is absorbed by the second substrate 21.

第2基板21に対して照射される光の強度を「I照射」とし、第2基板21によって反射される光の強度を「I反射」とし、第2基板21にて発生する散乱光の強度を「I散乱」とし、第2基板21を透過する光の強度を「I透過」とし、第2基板21によって吸収される光の強度を「I吸収」としたときに、以下の関係式1が成り立つ。つまり、
照射=I反射+I散乱+I透過+I吸収 ・・・・(関係式1)。
The intensity of light emitted to the second substrate 21 is “I irradiation ”, the intensity of light reflected by the second substrate 21 is “I reflection ”, and the intensity of scattered light generated on the second substrate 21 Is “I scattering ”, the intensity of light transmitted through the second substrate 21 is “I transmission ”, and the intensity of light absorbed by the second substrate 21 is “I absorption ”. Holds. That means
I irradiation = I reflection + I scattering + I transmission + I absorption (Relational formula 1).

第2基板21の具体的な構成は、上述した各パラメータおよび関係式1に基づいて決定することができる。その一例を、以下に示す。   The specific configuration of the second substrate 21 can be determined based on the above-described parameters and relational expression 1. An example is shown below.

例えば、第2基板21は、光透過率よりも光反射率の方が大きいものであり得る。換言すれば、第2基板21は、「I透過<I反射」の条件を満たす基板であり得る。 For example, the second substrate 21 may have a light reflectance that is greater than the light transmittance. In other words, the second substrate 21 may be a substrate that satisfies the condition “I transmission <I reflection ”.

また、第2基板21は、散乱光量よりも正反射光量の方が大きいものであり得る。換言すれば、第2基板21は、「I散乱<I反射」の条件を満たす基板であり得る。 Further, the second substrate 21 may have a greater regular reflection light amount than a scattered light amount. In other words, the second substrate 21 may be a substrate that satisfies the condition of “I scattering <I reflection ”.

また、第2基板21は、正反射方向への光の反射率が10%以上100%未満であり、正反射方向への光の強度は、正反射方向以外へ反射される光の強度よりも大きいものであり得る。換言すれば、第2基板21は、「0.1×I照射≦I反射<1.0×I照射」および「I散乱+I透過+I吸収<I反射」の条件を満たす基板であり得る。 The second substrate 21 has a reflectance of light in the regular reflection direction of 10% or more and less than 100%, and the intensity of light in the regular reflection direction is higher than the intensity of light reflected in other than the regular reflection direction. It can be big. In other words, the second substrate 21 may be a substrate that satisfies the conditions of “0.1 × I irradiation ≦ I reflection <1.0 × I irradiation ” and “I scattering + I transmission + I absorption <I reflection ”.

上記構成であれば、何れも第2基板21によって反射される光の量を増すことができる。そして、その結果、当該反射光がチャンバー1内の粒子25に照射された結果生じる前方散乱光を増すことができる。   Any of the above configurations can increase the amount of light reflected by the second substrate 21. As a result, the forward scattered light generated as a result of the reflected light being applied to the particles 25 in the chamber 1 can be increased.

上述したような条件を満たす基板は、周知の光学装置(例えば、日立ハイテクノロジーズ社の分光光度計)によって各パラメータを実測することによって、容易に選択することができる。また、本願出願時において、上述した各パラメータのデータは、周知である(例えば、化学便覧(日本化学会編)参照)。したがって、当該文献に基づいて、上述したような条件を満たす基板を選択することも可能である。   A substrate that satisfies the above-described conditions can be easily selected by measuring each parameter with a known optical device (for example, a spectrophotometer manufactured by Hitachi High-Technologies Corporation). In addition, at the time of filing this application, the data of each parameter described above is well known (see, for example, Chemical Handbook (edited by the Chemical Society of Japan)). Therefore, it is possible to select a substrate that satisfies the above-described conditions based on the document.

第2基板21は、1つの構成によって形成されていてもよいし、複数の構成によって形成されていてもよい。   The second substrate 21 may be formed with one configuration or may be formed with a plurality of configurations.

第2基板21が複数の構成によって形成される場合には、例えば、第2基板21は、ベース基板と、ベース基板の表面のうちのチャンバー1の内側に向かって配置されている表面の上に設けられている光反射層と、によって形成されていてもよい。なお、当該構成の場合、第1基板20を介してチャンバー1内へ入射した光の少なくとも一部は、上記光反射層によって、チャンバー1の内側へ向かって反射することになる。   When the second substrate 21 is formed by a plurality of configurations, for example, the second substrate 21 is formed on the base substrate and the surface of the base substrate that is disposed toward the inside of the chamber 1. And a light reflection layer provided. In the case of this configuration, at least part of the light that enters the chamber 1 through the first substrate 20 is reflected toward the inside of the chamber 1 by the light reflecting layer.

上記ベース基板の構成としては特に限定されず、適宜、所望の構成を用いることが可能である。ベース基板として、例えば、光透過性基板を用いることも可能であるし、光非透過性基板を用いることも可能である。本実施の形態の場合、光反射層がチャンバー1の内側の空間に向かって配置されており、当該光反射層によって効率よく光を反射できるので、ベース基板の具体的な構成は特に限定されない。   The structure of the base substrate is not particularly limited, and a desired structure can be used as appropriate. As the base substrate, for example, a light transmissive substrate can be used, and a light non-transmissive substrate can also be used. In the case of the present embodiment, the light reflecting layer is arranged toward the space inside the chamber 1 and light can be efficiently reflected by the light reflecting layer, so that the specific configuration of the base substrate is not particularly limited.

また、第2基板21が複数の構成によって形成される場合には、例えば、第2基板21は、ベース基板と、ベース基板の表面のうちのチャンバーの外側に向かって配置されている表面の上に設けられている光反射層と、によって形成されており、かつ、上記ベース基板は、光透過性基板であってもよい。なお、当該構成の場合、第1基板20を介してチャンバー1内へ入射した光の少なくとも一部は、上記光反射層によって、チャンバー1の内側へ向かって反射することになる。   When the second substrate 21 is formed with a plurality of configurations, for example, the second substrate 21 is formed on the base substrate and the surface of the base substrate that is disposed toward the outside of the chamber. The base substrate may be a light transmissive substrate. In the case of this configuration, at least part of the light that enters the chamber 1 through the first substrate 20 is reflected toward the inside of the chamber 1 by the light reflecting layer.

この場合、ベース基板を通過した後の光を光反射層によって反射するので、ベース基板は光透過性基板である必要がある。当該光透過性基板の具体的な構成としては特に限定されないが、例えば、上述した第1基板20と同様に、ガラス基板または光透過性樹脂(例えば、PMMA、PET、COCなど)などを用いることが可能である。   In this case, since the light after passing through the base substrate is reflected by the light reflection layer, the base substrate needs to be a light transmissive substrate. The specific configuration of the light transmissive substrate is not particularly limited. For example, a glass substrate or a light transmissive resin (for example, PMMA, PET, COC, or the like) is used in the same manner as the first substrate 20 described above. Is possible.

上記第2基板21が1つの構成によって形成される場合には、その具体的な構成は特に限定されないが、例えば、上述した光反射層を形成する材料を基板状に加工したものを第2基板21として用いることが可能である。   In the case where the second substrate 21 is formed with a single configuration, the specific configuration is not particularly limited. For example, a material obtained by processing the material for forming the light reflecting layer into a substrate shape is used as the second substrate. 21 can be used.

第2基板21の光反射面(例えば、第2基板21の表面や、上述した光反射層など)は、誘電体膜(例えば、誘電体多層膜)および/または金属膜によって形成され得る。上記金属膜を構成する金属としては特に限定されないが、例えば、チタン、クロム、銅、アルミ、アルミ合金、銀、白金および金からなる群から選択される少なくとも1つであり得る。勿論、本発明は、これらに限定されない。   The light reflecting surface of the second substrate 21 (for example, the surface of the second substrate 21 and the light reflecting layer described above) can be formed of a dielectric film (for example, a dielectric multilayer film) and / or a metal film. Although it does not specifically limit as a metal which comprises the said metal film, For example, it may be at least 1 selected from the group which consists of titanium, chromium, copper, aluminum, an aluminum alloy, silver, platinum, and gold | metal | money. Of course, the present invention is not limited to these.

上記金属膜上に、増反射膜として誘電体膜をコーティングすることも可能である。上記構成によれば、光の反射率を上げることができる。当該誘電体膜の材料としては特に限定されないが、例えば、TiO、Ta、SiOまたはMgFを挙げることができる。 It is also possible to coat a dielectric film as a reflection-enhancing film on the metal film. According to the above configuration, the reflectance of light can be increased. As the material of the dielectric film is not particularly limited, examples thereof include TiO 2, Ta 2 O 5, SiO 2 or MgF 2.

例えば、周知の方法(蒸着またはスパッタ)によって、上述した金属を用いて第2基板21を形成したり、上述した金属によって第2基板21の表面の少なくとも一部をコーティングすることによって、光反射面を形成することが可能である。   For example, the second substrate 21 is formed using the above-described metal by a known method (evaporation or sputtering), or at least a part of the surface of the second substrate 21 is coated with the above-described metal. Can be formed.

〔1−3.流路〕
図1(a)および図1(b)に示すように、本実施の形態のマイクロチップ10には、チャンバー1内へ液体試料を流すための流路5が設けられている。そして、当該流路5の一端に、または、当該流路5の途中に、チャンバー1が設けられている。
[1-3. (Flow path)
As shown in FIG. 1A and FIG. 1B, the microchip 10 of the present embodiment is provided with a flow path 5 for flowing a liquid sample into the chamber 1. The chamber 1 is provided at one end of the flow path 5 or in the middle of the flow path 5.

1つのチャンバー1に対して設けられる流路5の数は特に限定されず、1つであってもよいし、複数であってもよい。1つのチャンバー1に対して複数の流路5を設ければ、本実施の形態のマイクロチップ10を用いて、連続的に測定を行うことができる。   The number of the flow paths 5 provided for one chamber 1 is not particularly limited, and may be one or plural. If a plurality of flow paths 5 are provided for one chamber 1, continuous measurement can be performed using the microchip 10 of the present embodiment.

流路5の一端には、流路5内へ液体試料を注入するための注入部6が設けられていてもよい。注入部6は、流路5内へ液体試料を注入し得るものであればよく、具体的な構成は特に限定されないが、例えば、流路5の一端に設けられた開口または孔であってもよい。   An injection part 6 for injecting a liquid sample into the flow path 5 may be provided at one end of the flow path 5. The injection unit 6 may be any unit that can inject a liquid sample into the channel 5, and the specific configuration is not particularly limited. For example, the injection unit 6 may be an opening or a hole provided at one end of the channel 5. Good.

流路5の他端には、注入部6とは別の開口または孔が設けられていてもよい。そして、当該別の開口または孔から、チャンバー1内の液体試料を放出してもよい。注入部6と、注入部6とは別の開口または孔と、の両方を備えていれば、本実施の形態のマイクロチップ10を用いて、連続的に測定を行うことができる。   An opening or hole different from the injection part 6 may be provided at the other end of the flow path 5. Then, the liquid sample in the chamber 1 may be discharged from the other opening or hole. If both the injection part 6 and an opening or hole different from the injection part 6 are provided, measurement can be continuously performed using the microchip 10 of the present embodiment.

例えば、マイクロチップ10に複数の流路5を設け、1回目の測定を行うときは、第1の流路5を用いてチャンバー1内へ液体試料を流し、測定が終わったあとは、第1の流路5を用いてチャンバー1内の液体試料を放出する。次いで、2回目の測定を行うときは、第2の流路5を用いてチャンバー1内へ液体試料を流し、測定が終わったあとは、第2の流路5を用いてチャンバー1内の液体試料を放出する。これを繰り返すことによって、複数の測定を連続的に行うことができる。   For example, when a plurality of flow paths 5 are provided in the microchip 10 and a first measurement is performed, a liquid sample is flowed into the chamber 1 using the first flow path 5, and after the measurement, The liquid sample in the chamber 1 is discharged using the flow path 5. Next, when the second measurement is performed, the liquid sample is flowed into the chamber 1 using the second flow path 5, and after the measurement is finished, the liquid in the chamber 1 is used using the second flow path 5. Release the sample. By repeating this, a plurality of measurements can be performed continuously.

チャンバー1と流路5とは、送液方向に直行する方向における断面の形状が同じであってもよいし、異なっていてもよい。   The chamber 1 and the flow path 5 may have the same or different cross-sectional shapes in a direction perpendicular to the liquid feeding direction.

図1(a)に、チャンバー1および流路5の送液方向(図1(a)の紙面において右から左へ向かう方向)に直行する方向における断面の形状が異なる場合のマイクロチップ10を、上から見たときの様子の一例を示す。   FIG. 1 (a) shows a microchip 10 when the cross-sectional shape in the direction orthogonal to the liquid feeding direction of the chamber 1 and the flow path 5 (the direction from right to left in the paper surface of FIG. 1 (a)) is different, An example of the situation when viewed from above is shown.

図1(a)に示すマイクロチップ10は、チャンバー1の送液方向に直行する方向における断面の面積が、流路5の送液方向に直行する方向における断面の面積よりも大きくなるように形成されている。なお、図示してはいないが、チャンバー1の送液方向に直行する方向における断面の面積が、流路5の送液方向に直行する方向における断面の面積よりも小さくなるようにマイクロチップ10を形成することも可能である。   The microchip 10 shown in FIG. 1A is formed such that the cross-sectional area in the direction perpendicular to the liquid feeding direction of the chamber 1 is larger than the area of the cross section in the direction perpendicular to the liquid feeding direction of the flow path 5. Has been. Although not shown, the microchip 10 is arranged so that the cross-sectional area in the direction perpendicular to the liquid feeding direction of the chamber 1 is smaller than the cross-sectional area in the direction perpendicular to the liquid feeding direction of the flow path 5. It is also possible to form.

図1(b)に、チャンバー1および流路5の送液方向(図1(b)の紙面において右から左へ向かう方向)に直行する方向における断面の形状が同じ場合のマイクロチップ10を、上から見たときの様子の一例を示している。この場合、流路5の一部の領域がチャンバー1として機能することになる。   In FIG. 1B, the microchip 10 in the case where the cross-sectional shape in the direction orthogonal to the liquid feeding direction of the chamber 1 and the flow path 5 (the direction from right to left on the paper surface of FIG. 1B) is the same, An example of the state when viewed from above is shown. In this case, a partial region of the flow path 5 functions as the chamber 1.

上記構成によれば、マイクロチップ10の構成の複雑さが低減するので、簡便かつ低コストにてマイクロチップ10を作製することができる。   According to the above configuration, since the complexity of the configuration of the microchip 10 is reduced, the microchip 10 can be manufactured easily and at low cost.

なお、図1(a)および図1(b)では、チャンバー1と流路5とを別々の構成として記載しているが、これらの構成を単一の構成として形成することも可能である。例えば、図1(b)に記載の流路5とチャンバー1を、単一のチャンバー1として構成し、当該チャンバー1に、チャンバーとしての機能と流路としての機能との両方を担わせることも可能である。この場合、図1(b)の流路5およびチャンバー1の上側全体を第1基板とし、図1(b)の流路5およびチャンバー1の下側全体を第2基板としてもよい。図1(a)に記載の流路5とチャンバー1とについても同様であり得る。   In addition, in FIG. 1A and FIG. 1B, the chamber 1 and the flow path 5 are described as separate configurations, but it is also possible to form these configurations as a single configuration. For example, the flow path 5 and the chamber 1 illustrated in FIG. 1B may be configured as a single chamber 1, and the chamber 1 may have both a function as a chamber and a function as a flow path. Is possible. In this case, the entire upper side of the channel 5 and the chamber 1 in FIG. 1B may be the first substrate, and the entire lower side of the channel 5 and the chamber 1 in FIG. 1B may be the second substrate. The same applies to the flow path 5 and the chamber 1 illustrated in FIG.

〔1−4.保存部〕
図1(a)および図1(b)に示すように、本実施の形態のマイクロチップ10は、流路5内に、乾燥した状態の粒子が保存されている保存部2が設けられている。具体的には、本実施の形態のマイクロチップ10では、チャンバー1よりも上流側に、換言すれば、注入部6とチャンバー1との間に、保存部2が設けられている。
[1-4. (Storage section)
As shown in FIGS. 1 (a) and 1 (b), the microchip 10 of the present embodiment is provided with a storage unit 2 in which dry particles are stored in a flow path 5. . Specifically, in the microchip 10 of the present embodiment, the storage unit 2 is provided on the upstream side of the chamber 1, in other words, between the injection unit 6 and the chamber 1.

なお、上述したように、本実施の形態のマイクロチップ10では、チャンバー1と流路5とを単一の構成として形成することも可能である。このような場合には、流路5内、換言すれば、チャンバー1内に保存部2が設けられることになる。   As described above, in the microchip 10 of the present embodiment, the chamber 1 and the flow path 5 can be formed as a single configuration. In such a case, the storage unit 2 is provided in the flow path 5, in other words, in the chamber 1.

本明細書において「乾燥した状態の粒子」とは、液体状の物質(例えば、水)を10重量%以下しか含まない、更に好ましくは5重量%以下しか含まない、更に好ましくは1重量%以下しか含まない、最も好ましくは0.1重量%以下しか含まない粒子を意図する。なお、「粒子」については既に説明したので、ここでは説明を省略する。   As used herein, “dried particles” includes a liquid substance (for example, water) only in an amount of 10% by weight or less, more preferably 5% by weight or less, more preferably 1% by weight or less. Only particles, most preferably containing no more than 0.1% by weight. Since “particles” have already been described, description thereof is omitted here.

上記乾燥した状態の粒子には、粒子以外の成分が含まれていてもよい。当該成分として、例えば、ポリエチレングリコールのような親水性ポリマー、スクロースなどの糖類を挙げることができ、これらを1つ含んでいてもよいし、複数含んでいても良い。   The dried particles may contain components other than the particles. Examples of the component include hydrophilic polymers such as polyethylene glycol and saccharides such as sucrose, and one or more of them may be included.

乾燥させる前の粒子を含有する溶液中にポリエチレングリコールおよび/またはスクロースが含まれていれば、乾燥した際にビーズの表面がコーティングされるため、乾燥による活性の低下を防ぐことができるので好ましいといえる。   It is preferable that polyethylene glycol and / or sucrose is contained in the solution containing the particles before drying because the surface of the beads is coated when dried, so that a decrease in activity due to drying can be prevented. I can say that.

保存部2は、乾燥した状態の粒子を保存し得るものであればよく、その具体的な構成は特に限定されない。   The preservation | save part 2 should just be what can preserve | save the particle | grains of the dried state, and the specific structure is not specifically limited.

例えば、保存部2は、多孔質基材によって形成されていることが好ましい。上記構成によれば、多孔質基材の孔の中に高密度にて粒子を保存することができる。また、上記構成によれば、粒子と液体試料との接触面積を簡易に大きくすることができるので、効率よく粒子を液体試料中に溶解させることができる。   For example, the storage unit 2 is preferably formed of a porous base material. According to the said structure, particle | grains can be preserve | saved with high density in the hole of a porous base material. Moreover, according to the said structure, since the contact area of particle | grains and a liquid sample can be enlarged easily, particle | grains can be efficiently dissolved in a liquid sample.

多孔質基材に形成されている孔の直径は、粒子の直径に応じて適宜設定することが可能である。例えば、多孔質基材に形成されている孔の直径は、粒子の直径の5倍以上1000倍以下であることが好ましく、10倍以上200倍以下であることが更に好ましく、50倍以上100倍以下であることが最も好ましい。上記構成によれば、より効率よく粒子を液体試料中に溶解させることができる。   The diameter of the holes formed in the porous substrate can be appropriately set according to the diameter of the particles. For example, the diameter of the holes formed in the porous substrate is preferably 5 to 1000 times the diameter of the particle, more preferably 10 to 200 times, and more preferably 50 to 100 times. Most preferably: According to the said structure, particle | grains can be dissolved in a liquid sample more efficiently.

保存部2の大きさは特に限定されないが、流路5内の液体試料の通過経路を完全に塞ぐ大きさであることが好ましい。つまり、保存部2の大きさは、注入部6側から見たときに、流路5を完全に覆う大きさであることが好ましい。   The size of the storage unit 2 is not particularly limited, but is preferably a size that completely blocks the passage path of the liquid sample in the flow path 5. That is, the size of the storage unit 2 is preferably a size that completely covers the flow path 5 when viewed from the injection unit 6 side.

上記構成によれば、液体試料は全て、保存部2の内部を経て、チャンバー1へ至ることになる。それ故に、保存部2に保存されている粒子が、より効率よく液体試料と接触することができるので、より効率よく粒子を液体試料中に溶解させることができる。   According to the above configuration, all liquid samples reach the chamber 1 through the storage unit 2. Therefore, since the particles stored in the storage unit 2 can contact the liquid sample more efficiently, the particles can be more efficiently dissolved in the liquid sample.

〔1−5.拡散部〕
図2(a)および図2(b)に示すように、本実施の形態のマイクロチップ10では、流路5内の保存部2とチャンバー1との間の位置に、流路5内を移動する粒子を分散させる構造体を備えた拡散部3が設けられていてもよい。
[1-5. (Diffusion part)
As shown in FIGS. 2A and 2B, in the microchip 10 of the present embodiment, the inside of the flow path 5 is moved to a position between the storage unit 2 and the chamber 1 in the flow path 5. A diffusing section 3 having a structure for dispersing particles to be dispersed may be provided.

拡散部3は、流路5内を移動する粒子を分散させる構造体を備えたものであればよく、拡散部3および上記構造体の具体的な構成は特に限定されない。   The diffusing unit 3 may have any structure that disperses particles moving in the flow path 5, and the specific configurations of the diffusing unit 3 and the structure are not particularly limited.

例えば、拡散部3が備えている構造体は、複数のピラー状の構造体であってもよい。上記構成によれば、粒子が移動しているときに、当該粒子がピラー状の構造体と衝突することになる。粒子がピラー状の構造体と衝突すれば、粒子の移動方向が不規則に変化するので、その結果、流路5内を移動する粒子を分散させることができる。   For example, the structure provided in the diffusing unit 3 may be a plurality of pillar-shaped structures. According to the above configuration, when the particle is moving, the particle collides with the pillar-shaped structure. If the particles collide with the pillar-shaped structure, the moving direction of the particles changes irregularly, and as a result, the particles moving in the flow path 5 can be dispersed.

ピラー状の構造体の具体的な形状は特に限定されず、例えば、錐体状(例えば、円錐または多角錐)であってもよいし、柱状(例えば、円柱または多角柱)であってもよい。   The specific shape of the pillar-shaped structure is not particularly limited, and may be, for example, a cone (for example, a cone or a polygonal pyramid) or a column (for example, a cylinder or a polygonal column). .

拡散部3が備えている構造体のサイズおよび密度は特に限定されないが、構造体と構造体との間を粒子が通過し得る程度のサイズおよび密度であればよい。   The size and density of the structure provided in the diffusing unit 3 are not particularly limited as long as the size and density are such that particles can pass between the structure and the structure.

また、例えば、拡散部3が備えている構造体は、多孔質基材であってもよい。上記構成によれば、粒子が多孔質基材中を移動することによって、粒子の移動方向が不規則に変化するので、その結果、流路5内を移動する粒子を分散させることができる。   For example, the structure provided in the diffusing unit 3 may be a porous substrate. According to the above configuration, the moving direction of the particles changes irregularly as the particles move in the porous substrate, and as a result, the particles moving in the flow path 5 can be dispersed.

多孔質基材に形成されている孔の直径は、粒子の直径に応じて適宜設定することが可能である。例えば、多孔質基材に形成されている孔の直径は、粒子の直径の10倍以上2000倍以下であることが好ましく、20倍以上500倍以下であることが更に好ましく、100倍以上200倍以下であることが最も好ましい。上記構成によれば、より効率よく粒子を分散させることができる。
〔2.分析装置〕
本実施の形態の分析装置は、マイクロチップ10のチャンバー1に対して光を照射するための光源30と、チャンバー1内の粒子に対して光が照射された結果生じる透過光または散乱光(前方散乱光および/または後方散乱光)を検出するための検出部31と、を備えている。
The diameter of the holes formed in the porous substrate can be appropriately set according to the diameter of the particles. For example, the diameter of the holes formed in the porous substrate is preferably 10 to 2000 times the diameter of the particles, more preferably 20 to 500 times, and more preferably 100 to 200 times. Most preferably: According to the said structure, particle | grains can be disperse | distributed more efficiently.
[2. Analysis equipment〕
The analyzer according to the present embodiment includes a light source 30 for irradiating light to the chamber 1 of the microchip 10 and transmitted light or scattered light (forward) generated as a result of irradiating the particles in the chamber 1 with light. And a detector 31 for detecting scattered light and / or backscattered light).

マイクロチップ10の構成については既に説明したので、ここではその説明を省略する。   Since the configuration of the microchip 10 has already been described, the description thereof is omitted here.

更に具体的には、図5(a)に示すように、本実施の形態の分析装置は、マイクロチップ10のチャンバー1に対して光を照射するための光源30と、チャンバー1内の検出面(例えば、チャンバー1内の光照射面)を境として光源30と反対側であって、光源30から発せられる光の照射方向の延長線上に設けられている、チャンバー1を透過した後の透過光を検出するための検出部31と、を備えている構成であってもよい。   More specifically, as shown in FIG. 5A, the analyzer of the present embodiment includes a light source 30 for irradiating light to the chamber 1 of the microchip 10, and a detection surface in the chamber 1. Transmitted light after passing through the chamber 1, which is provided on an extension line in the irradiation direction of light emitted from the light source 30 on the side opposite to the light source 30 (for example, the light irradiation surface in the chamber 1). It is also possible to have a configuration provided with a detection unit 31 for detecting.

図5(a)に示す分析装置の場合、検出部31は、光源30から発せられる光の照射方向の延長線上の位置であって、チャンバー1を透過した後の透過光を検出し得る位置に設けられればよい。   In the case of the analyzer shown in FIG. 5A, the detection unit 31 is a position on an extension line in the irradiation direction of light emitted from the light source 30 and a position where the transmitted light after passing through the chamber 1 can be detected. What is necessary is just to be provided.

上述した位置に検出部31が設けられているか否かは、例えば、粒子を収容していないマイクロチップ10の透過光を検出部31によって検出したときに、検出値が、光源30が照射する光の強度の90%以上、更に好ましくは95%以上、更に好ましくは99%以上になっているか否かを判定することによって確認することができる。   Whether or not the detection unit 31 is provided at the above-described position is determined based on, for example, the light emitted from the light source 30 when the detection unit 31 detects the transmitted light of the microchip 10 that does not contain particles. It can be confirmed by determining whether the strength is 90% or more, more preferably 95% or more, more preferably 99% or more.

つまり、粒子を収容していないマイクロチップ10の透過光を検出部31によって検出したときに、検出値が、光源30が照射する光の強度の90%以上、更に好ましくは95%以上、更に好ましくは99%以上になっていれば、上述した位置に検出部31が設けられていると判定することができる。   That is, when the transmitted light of the microchip 10 that does not contain particles is detected by the detection unit 31, the detected value is 90% or more, more preferably 95% or more, more preferably 95% or more of the intensity of light emitted from the light source 30. If it is 99% or more, it can be determined that the detection unit 31 is provided at the position described above.

なお、本実施の形態の分析装置は、上述した判定を行う構成として、判定部を備えていてもよい。   Note that the analyzer according to the present embodiment may include a determination unit as a configuration for performing the above-described determination.

或いは、図5(b)に示すように、本実施の形態の分析装置は、マイクロチップ10のチャンバー1に対して光を照射するための光源30と、チャンバー1内の検出面(例えば、チャンバー1内の光照射面)を境として光源30と同じ側に設けられている、散乱光(前方散乱光および/または後方散乱光)を検出するための検出部31と、を備えている構成であってもよい。   Alternatively, as shown in FIG. 5B, the analyzer of the present embodiment includes a light source 30 for irradiating light to the chamber 1 of the microchip 10 and a detection surface (for example, a chamber) in the chamber 1. And a detector 31 for detecting scattered light (forward scattered light and / or back scattered light) provided on the same side as the light source 30 with the light irradiation surface in 1 as a boundary. There may be.

上記構成によれば、チャンバー1内へ入射した光によって発生する前方散乱光と後方散乱光とを、少ない数の検出器(例えば、1つ)によって同時に検出することができる。つまり、上記構成によれば、本実施の形態の分析装置の構成を簡略化することができる。   According to the above configuration, the forward scattered light and the back scattered light generated by the light incident into the chamber 1 can be detected simultaneously by a small number of detectors (for example, one). That is, according to the above configuration, the configuration of the analyzer according to the present embodiment can be simplified.

図5(b)に示す分析装置の場合、検出部31は、光源30からマイクロチップ10に対して照射される光のうち、マイクロチップ10の第2基板による正反射方向への光(反射光)を受光しない位置に設けられ得る。一般的には、光源30の光線とチャンバー1内の照射面との間の角度をθとすると、検出部31の位置は、180−θ以外の角度を取ることができる。   In the case of the analyzer shown in FIG. 5B, the detection unit 31 is light (reflected light) in the regular reflection direction by the second substrate of the microchip 10 among the light irradiated from the light source 30 to the microchip 10. ) May not be received. Generally, when the angle between the light beam of the light source 30 and the irradiation surface in the chamber 1 is θ, the position of the detection unit 31 can take an angle other than 180−θ.

上述した位置に検出部31が設けられているか否かは、例えば、粒子を収容していないマイクロチップ10の散乱光を検出部31によって検出したときに、検出値が、光源が照射する光の強度の5%以下、更に好ましくは3%以下、更に好ましくは1%以下、最も好ましくは0%になっているか否かを判定することによって確認することができる。   Whether or not the detection unit 31 is provided at the above-described position is determined, for example, when the detection unit 31 detects scattered light from the microchip 10 that does not contain particles, and the detection value is the light emitted from the light source. This can be confirmed by determining whether the strength is 5% or less, more preferably 3% or less, more preferably 1% or less, and most preferably 0%.

つまり、粒子を収容していないマイクロチップ10の散乱光を検出部31によって検出したときに、検出値が、光源が照射する光の強度の5%以下、更に好ましくは3%以下、更に好ましくは1%以下、最も好ましくは0%になっていれば、上述した位置に検出部31が設けられていると判定することができる。   That is, when the scattered light of the microchip 10 that does not contain particles is detected by the detection unit 31, the detected value is 5% or less, more preferably 3% or less, more preferably 3% or less of the intensity of light emitted from the light source. If it is 1% or less, most preferably 0%, it can be determined that the detection unit 31 is provided at the position described above.

なお、本実施の形態の分析装置は、上述した判定を行う構成として、判定部を備えていてもよい。   Note that the analyzer according to the present embodiment may include a determination unit as a configuration for performing the above-described determination.

光源30の具体的な構成は特に限定されず、適宜、周知の光源を用いることが可能である。また、本実施の形態の分析装置に設けられる光源30の数は特に限定されず、1つであってもよいし、複数であってもよい。   The specific configuration of the light source 30 is not particularly limited, and a known light source can be used as appropriate. Moreover, the number of the light sources 30 provided in the analyzer of the present embodiment is not particularly limited, and may be one or plural.

検出部31の具体的な構成は特に限定されず、透過光および/または散乱光を検出し得るものであればよい。検出部31としては、適宜、周知の検出部を用いることが可能である。また、本実施の形態の分析装置に設けられる検出部31の数は特に限定されず、1つであってもよいし、複数であってもよい。   The specific configuration of the detection unit 31 is not particularly limited as long as it can detect transmitted light and / or scattered light. As the detection unit 31, a known detection unit can be used as appropriate. Moreover, the number of the detection parts 31 provided in the analyzer of this Embodiment is not specifically limited, One may be sufficient and plural may be sufficient.

本実施の形態の分析装置では、光源30とマイクロチップ10との間の光路中に、光学スリットおよび集光レンズの少なくとも一方が設けられていてもよい。   In the analyzer of the present embodiment, at least one of an optical slit and a condenser lens may be provided in the optical path between the light source 30 and the microchip 10.

上記構成によれば、強度が高い光をマイクロチップ10に対して照射することが可能であるので、粒子からより強い透過光および/または散乱光を発生させることができる。その結果、透過光および/または散乱光の検出感度および検出精度を向上させることができる。   According to the above configuration, since it is possible to irradiate the microchip 10 with light having high intensity, stronger transmitted light and / or scattered light can be generated from the particles. As a result, the detection sensitivity and detection accuracy of transmitted light and / or scattered light can be improved.

また、上記構成によれば、マイクロチップ10の局所へ光を照射することができる。更に具体的には、チャンバー1の所望の箇所のみに光を照射することができる。その結果、測定時にバックグラウンドを上げるような反射光の発生を抑えることができる。   Moreover, according to the said structure, light can be irradiated to the local of the microchip 10. FIG. More specifically, light can be irradiated only on a desired portion of the chamber 1. As a result, it is possible to suppress the generation of reflected light that increases the background during measurement.

上記光学スリットおよび集光レンズの構成としては特に限定されず、適宜、周知の光学スリットおよび集光レンズを用いることが可能である。   The configuration of the optical slit and the condensing lens is not particularly limited, and a known optical slit and condensing lens can be used as appropriate.

図6に、本実施形態の分析装置における、光学スリット40(または、集光レンズ)の配置の一例を示すが、本発明は、これに限定されない。   Although an example of arrangement | positioning of the optical slit 40 (or condensing lens) in the analyzer of this embodiment is shown in FIG. 6, this invention is not limited to this.

図6に示すように、本実施形態の分析装置では、光源30とマイクロチップ10(換言すれば、チャンバー1)との間に、光学スリット40(および/または、集光レンズ)が配置されていてもよい。なお、光学スリット40および集光レンズの両方を配置する場合には、例えば、光源30に近い方に光学スリット40を配置し、マイクロチップ10に近い方に集光レンズを配置してもよい。   As shown in FIG. 6, in the analyzer of the present embodiment, an optical slit 40 (and / or a condenser lens) is disposed between the light source 30 and the microchip 10 (in other words, the chamber 1). May be. When both the optical slit 40 and the condensing lens are disposed, for example, the optical slit 40 may be disposed near the light source 30 and the condensing lens may be disposed near the microchip 10.

光源30からの光は、光学スリット40を通過した後、マイクロチップ10の特定の照射エリア41へ照射されることになる。   The light from the light source 30 passes through the optical slit 40 and is then irradiated onto a specific irradiation area 41 of the microchip 10.

また、光源30は、チャンバー1内へ入射した光の、チャンバー1内の送液方向に直行する方向における照射エリアが、チャンバー1の内部空間を取り囲む壁面のうち、チャンバー1内へ光を入射させる第1壁面、および、第1壁面から入射した後の光が上記チャンバー内を直進した後に照射される第2壁面の2つの壁面以外の壁面と重ならないものであることが好ましい。   In addition, the light source 30 causes light to enter the chamber 1 among the wall surfaces in which the irradiation area in the direction perpendicular to the liquid feeding direction in the chamber 1 surrounds the internal space of the chamber 1. It is preferable that the first wall surface and light after entering from the first wall surface do not overlap with any other wall surface other than the two wall surfaces of the second wall surface irradiated after traveling straight in the chamber.

また、光源30は、チャンバー1内へ入射した光の、チャンバー1内の送液方向に直行する方向における照射エリアの、チャンバー1内の送液方向に直行する方向への長さを調節可能なものであってもよい。   Further, the light source 30 can adjust the length of the irradiation area of the light incident into the chamber 1 in the direction perpendicular to the liquid feeding direction in the chamber 1 in the direction perpendicular to the liquid feeding direction in the chamber 1. It may be a thing.

更に具体的には、光源30は、チャンバー1内へ入射した光の、チャンバー1内の送液方向に直行する方向における照射エリアの、チャンバー1内の送液方向に直行する方向への長さを、チャンバー1の送液方向に直行する方向へのチャンバー1の長さの50%以上、更に好ましくは60%以上、更に好ましくは70%以上、更に好ましくは80%以上へ調節するものであってもよい。   More specifically, the light source 30 has a length in a direction perpendicular to the liquid feeding direction in the chamber 1 of an irradiation area of the light incident into the chamber 1 in a direction perpendicular to the liquid feeding direction in the chamber 1. Is adjusted to 50% or more of the length of the chamber 1 in the direction perpendicular to the liquid feeding direction of the chamber 1, more preferably 60% or more, more preferably 70% or more, and further preferably 80% or more. May be.

また、光源30の光の照射方向は、チャンバー1内の検出面に対して水平な方向が、チャンバー1内の送液方向と平行であってもよい。具体的には、図7に示すように、光源30の光の照射方向は、チャンバー1内の検出面に対して水平な方向Aが、チャンバー1内の送液の方向Bと平行であってもよい。   Moreover, the light irradiation direction of the light source 30 may be parallel to the liquid feeding direction in the chamber 1 in a direction horizontal to the detection surface in the chamber 1. Specifically, as shown in FIG. 7, the light irradiation direction of the light source 30 is such that the direction A parallel to the detection surface in the chamber 1 is parallel to the liquid feeding direction B in the chamber 1. Also good.

また、図8(a)および図8(b)に示すように、本実施の形態の分析装置50は、マイクロチップ10を挿入するための挿入部51を備えていてもよい。なお、当該挿入部51は、分析装置50に対して1つ設けられてもよいし、複数設けられてもよい。   Further, as shown in FIGS. 8A and 8B, the analyzer 50 of the present embodiment may include an insertion portion 51 for inserting the microchip 10. In addition, the said insertion part 51 may be provided with respect to the analyzer 50, and multiple may be provided.

挿入部51は、マイクロチップ10を分析装置50に対して装着および脱着し得るものであることが好ましい。上記構成によれば、所望の液体試料を簡便かつ迅速に測定することができる。特に液体試料が複数の場合には、測定時間を飛躍的に短縮することができる。また、上記構成によれば、劣化等によってマイクロチップ10が所望の性能を失ったときに、容易にマイクロチップ10を交換することができるので、測定の検出感度および検出精度を高く維持することができる。   It is preferable that the insertion portion 51 can attach and detach the microchip 10 to and from the analyzer 50. According to the said structure, a desired liquid sample can be measured simply and rapidly. In particular, when there are a plurality of liquid samples, the measurement time can be dramatically shortened. Further, according to the above configuration, when the microchip 10 loses desired performance due to deterioration or the like, the microchip 10 can be easily replaced, so that the detection sensitivity and accuracy of measurement can be maintained high. it can.

〔実施例1.乾燥した状態のビーズが保存されている担体の作製〕
抗CRPモノクローナル抗体にて修飾したラテックスビーズ(φ0.1μm)に0.05%ポリエチレングリコールおよび5%スクロースを添加して、ビーズ懸濁液を調整した。
[Example 1. Preparation of carrier in which dried beads are stored]
0.05% polyethylene glycol and 5% sucrose were added to latex beads (φ0.1 μm) modified with an anti-CRP monoclonal antibody to prepare a bead suspension.

孔径3μmのセルロースアセテート(ADVANTEC社)に対して、上記ビーズ懸濁液を20μL/cmの容量で滴下し、50℃、30分間のインキュベートを行った。 The bead suspension was dropped into a cellulose acetate (ADVANTEC) having a pore size of 3 μm at a volume of 20 μL / cm 2 and incubated at 50 ° C. for 30 minutes.

30分後、上記セルロースアセテートを室温に戻した後、当該セルロースアセテートをレーザー加工機(GCC社)により2mm×2mm角に切断し、当該切断物を担体60(保存部に対応)とした。当該担体60は、乾燥状態で保存した。   After 30 minutes, the cellulose acetate was returned to room temperature, and then the cellulose acetate was cut into 2 mm × 2 mm squares with a laser processing machine (GCC), and the cut product was used as a carrier 60 (corresponding to a storage unit). The carrier 60 was stored in a dry state.

〔実施例2.マイクロチップの作製−1〕
本実施例のマイクロチップの作製工程、および、マイクロチップの概略を図9(a)および図9(b)に示す。
[Example 2. Microchip production-1]
9A and 9B show a manufacturing process of the microchip of this embodiment and an outline of the microchip.

チップ基板61(第2基板に対応)として、スパッタリングによってガラス基板上に薄膜を形成したTi薄膜(50nm)−Al(100nm)薄膜(表面はアルミ)基板を用いた。   As the chip substrate 61 (corresponding to the second substrate), a Ti thin film (50 nm) -Al (100 nm) thin film (surface is aluminum) substrate in which a thin film was formed on a glass substrate by sputtering was used.

レーザー加工機(GCC社製)によってI字(長さ2cm、幅600μm)に切り抜いた両面テープ62(厚さ50μm)を、上述したチップ基板61に貼った。なお、当該I字型の切り抜き部分64が、流路として機能することになる。   A double-sided tape 62 (thickness: 50 μm) cut into an I shape (length: 2 cm, width: 600 μm) by a laser processing machine (manufactured by GCC) was attached to the chip substrate 61 described above. Note that the I-shaped cutout portion 64 functions as a flow path.

更に、チップ基板61に対して、両面テープ62を介して、1.5cm角のガラス基板63(第1基板に対応)を貼り合わせた。   Further, a 1.5 cm square glass substrate 63 (corresponding to the first substrate) was bonded to the chip substrate 61 via the double-sided tape 62.

上記I字型の切り抜き部分64の一端(注入部に対応)の近傍に、実施例1に記載の担体60を配置した。   The carrier 60 described in Example 1 was disposed in the vicinity of one end (corresponding to the injection portion) of the I-shaped cutout portion 64.

〔実施例3.マイクロチップの作製−2〕
本実施例のマイクロチップの概略を図10に示す。
[Example 3. Microchip production-2]
An outline of the microchip of this example is shown in FIG.

チップ基板61(第2基板に対応)として、スパッタリングによってガラス基板上に薄膜を形成したTi薄膜(50nm)−Al(100nm)薄膜(表面はアルミ)基板を用いた。   As the chip substrate 61 (corresponding to the second substrate), a Ti thin film (50 nm) -Al (100 nm) thin film (surface is aluminum) substrate in which a thin film was formed on a glass substrate by sputtering was used.

レーザー加工機(GCC社製)によってI字(長さ2cm、幅600μm)に切り抜いた両面テープ62(厚さ50μm)を、上述したチップ基板61に貼った。なお、当該I字型の切り抜き部分64が、流路として機能することになる。   A double-sided tape 62 (thickness: 50 μm) cut into an I shape (length: 2 cm, width: 600 μm) by a laser processing machine (manufactured by GCC) was attached to the chip substrate 61 described above. Note that the I-shaped cutout portion 64 functions as a flow path.

更に、チップ基板61に対して、両面テープ62を介して、1.5cm角のガラス基板63(第1基板に対応)を貼り合わせた。   Further, a 1.5 cm square glass substrate 63 (corresponding to the first substrate) was bonded to the chip substrate 61 via the double-sided tape 62.

上記I字型の切り抜き部分64の一端(注入部に対応)の近傍に、実施例1に記載の担体60、および、ろ紙65(拡散部に対応)を配置した。   In the vicinity of one end (corresponding to the injection part) of the I-shaped cutout part 64, the carrier 60 described in Example 1 and the filter paper 65 (corresponding to the diffusion part) were arranged.

上記ろ紙65としては、定性濾紙グレード2(Whatman社)をレーザー加工機により2mm×2mmに切断したものを用いた。   As the filter paper 65, qualitative filter paper grade 2 (Whatman) cut into 2 mm × 2 mm by a laser processing machine was used.

〔実施例4.マイクロチップの作製−3〕
本実施例のマイクロチップの概略を図11に示す。
[Example 4. Microchip production-3]
An outline of the microchip of this example is shown in FIG.

チップ基板61(第2基板に対応)として、スパッタリングによってガラス基板上に薄膜を形成したTi薄膜(50nm)−Al(100nm)薄膜(表面はアルミ)基板を用いた。   As the chip substrate 61 (corresponding to the second substrate), a Ti thin film (50 nm) -Al (100 nm) thin film (surface is aluminum) substrate in which a thin film was formed on a glass substrate by sputtering was used.

図11に示すように、PDMS(POLYDIMETHYLSILOXANE、東レダウコーニング社)によって形成されているPDMS基板70(第1基板に対応)に、マイクロチャネル71(2mm×600μm×50μm)を形成した。そして、上記マイクロチャネル71内にピラー構造72を形成した。なお、当該ピラー構造72の具体的な形状は、下面および上面が直径略5μmの円であり、高さが流路の高さと同じ50μmである円柱であり、当該円柱を略1×10個/cmの密度にて形成した。 As shown in FIG. 11, a microchannel 71 (2 mm × 600 μm × 50 μm) was formed on a PDMS substrate 70 (corresponding to the first substrate) formed by PDMS (POLYDIMETHYLSILOXANE, Toray Dow Corning). A pillar structure 72 was formed in the microchannel 71. In addition, the specific shape of the pillar structure 72 is a cylinder having a lower surface and an upper surface each having a diameter of approximately 5 μm and a height of 50 μm, which is the same as the height of the flow path, and approximately 1 × 10 6 cylinders. It was formed at a density of / cm 2 .

上記チップ基板61とPDMS基板70とを貼り合せた後、マイクロチャネル71の一端(注入部に対応)の近傍に、実施例1に記載の担体60を配置した。   After the chip substrate 61 and the PDMS substrate 70 were bonded together, the carrier 60 described in Example 1 was disposed in the vicinity of one end of the microchannel 71 (corresponding to the injection portion).

〔実施例5.分析試験〕
実施例2〜4に記載のマイクロチップに対して3.5μg/dLのCRP溶液5μLを流し、流してから3分後の散乱光を測定した(n=3)。
[Example 5. Analytical test)
5 μL of a 3.5 μg / dL CRP solution was applied to the microchips described in Examples 2 to 4, and the scattered light was measured after 3 minutes (n = 3).

また、その際に、ピンホールを用いることで照射光の範囲を1.9mm×1.9mmとした。   At that time, the range of irradiation light was set to 1.9 mm × 1.9 mm by using pinholes.

〔実施例6.分析結果〕
実施例2〜4の何れのマイクロチップでも、ラテックスビーズの凝集が観察された。その結果を図12に結果を示す。
[Example 6. result of analysis〕
In any of the microchips of Examples 2 to 4, aggregation of latex beads was observed. The results are shown in FIG.

実施例2のマイクロチップではCV値が9.17%であったが、実施例3および実施例4のマイクロチップでは、CV値を、それぞれ5.52%および4.71%まで抑えることができた。   In the microchip of Example 2, the CV value was 9.17%, but in the microchips of Example 3 and Example 4, the CV value could be suppressed to 5.52% and 4.71%, respectively. It was.

本発明は、以上説示した各構成に限定されるものではなく、特許請求の範囲に示した範囲で種々の変更が可能であり、異なる実施形態や実施例にそれぞれ開示された技術的手段を適宜組み合わせて得られる実施形態や実施例についても本発明の技術的範囲に含まれる。   The present invention is not limited to the configurations described above, and various modifications can be made within the scope of the claims, and technical means disclosed in different embodiments and examples are appropriately used. Embodiments and examples obtained in combination are also included in the technical scope of the present invention.

本発明は、様々な測定法(例えば、ラテックス凝集免疫比濁法、濁度計またはパーティクルカウンタなど)を実施するためのマイクロチップに利用することができる。更に具体的に、本発明は、濁度計またはパーティクルカウンタなどに利用することができる。   The present invention can be used for a microchip for performing various measurement methods (for example, latex agglutination immunoturbidimetry, turbidimeter, particle counter, etc.). More specifically, the present invention can be used for a turbidimeter or a particle counter.

1:チャンバー
2:保存部
3:拡散部
5:流路
6:注入部
10:マイクロチップ
20:第1基板
21:第2基板
25:粒子
30:光源
31:検出部
40:光学スリット
41:照射エリア
50:分析装置
51:挿入部
60:担体(保存部)
61:チップ基板(第2基板)
62:両面テープ
63:ガラス基板(第1基板)
64:I字型の切り抜き部分(流路)
65:ろ紙(拡散部)
70:PDMS基板(第1基板)
71:マイクロチャネル(流路)
72:ピラー構造
1: Chamber 2: Storage unit 3: Diffusion unit 5: Channel 6: Injection unit 10: Microchip 20: First substrate 21: Second substrate 25: Particles 30: Light source 31: Detection unit 40: Optical slit 41: Irradiation Area 50: Analyzer 51: Insertion unit 60: Carrier (storage unit)
61: Chip substrate (second substrate)
62: Double-sided tape 63: Glass substrate (first substrate)
64: I-shaped cutout (flow path)
65: Filter paper (diffusion part)
70: PDMS substrate (first substrate)
71: Microchannel (flow path)
72: Pillar structure

Claims (15)

粒子の凝集を検出するためのマイクロチップであって、
上記粒子を収容するとともに、上記検出のために上記粒子に対して光が照射されるチャンバーと、
上記チャンバー内へ液体試料を流すための流路内に配置されている、乾燥した状態の上記粒子が保存されている保存部と、を備えることを特徴とするマイクロチップ。
A microchip for detecting particle aggregation,
A chamber in which the particles are contained and light is applied to the particles for the detection;
A microchip, comprising: a storage unit in which the particles in a dried state are stored, which is disposed in a flow path for flowing a liquid sample into the chamber.
上記保存部は、多孔質基材によって形成されていることを特徴とする請求項1に記載のマイクロチップ。   The microchip according to claim 1, wherein the storage unit is formed of a porous substrate. 上記流路内の上記保存部と上記チャンバーとの間の位置に、上記流路内を移動する上記粒子を分散させる構造体を備えた拡散部が設けられていることを特徴とする請求項1または2に記載のマイクロチップ。   2. A diffusion unit including a structure for dispersing the particles moving in the flow channel is provided at a position between the storage unit and the chamber in the flow channel. Or the microchip of 2. 上記構造体は、複数のピラー状の構造体であることを特徴とする請求項3に記載のマイクロチップ。   The microchip according to claim 3, wherein the structure is a plurality of pillar-shaped structures. 上記構造体は、多孔質基材であることを特徴とする請求項3に記載のマイクロチップ。   The microchip according to claim 3, wherein the structure is a porous substrate. 上記流路には、該流路内へ液体試料を注入するための注入部が設けられていることを特徴とする請求項1〜5の何れか1項に記載のマイクロチップ。   6. The microchip according to any one of claims 1 to 5, wherein the flow path is provided with an injection part for injecting a liquid sample into the flow path. 上記粒子は、ラテックス粒子、または、抗体が結合しているラテックス粒子であることを特徴とする請求項1〜6の何れか1項に記載のマイクロチップ。   The microchip according to any one of claims 1 to 6, wherein the particles are latex particles or latex particles to which an antibody is bound. 上記チャンバーは、少なくとも、上記光が照射される光透過性を有する第1基板と、上記第1基板を介して上記チャンバー内へ入射した光の少なくとも一部を上記チャンバーの内側へ向かって反射させる第2基板と、によって形成されていることを特徴とする請求項1〜7の何れか1項に記載のマイクロチップ。   The chamber reflects at least a part of the light that enters the chamber through the first substrate and at least a first substrate having light transmissivity to which the light is irradiated, toward the inside of the chamber. The microchip according to claim 1, wherein the microchip is formed by a second substrate. 請求項1〜7の何れか1項に記載のマイクロチップの上記チャンバーに対して光を照射するための光源と、
上記チャンバー内の検出面を境として上記光源と反対側であって、上記光源から発せられる光の照射方向の延長線上に設けられている、上記チャンバーを透過した後の透過光を検出するための検出部と、を備えていることを特徴とする分析装置。
A light source for irradiating light to the chamber of the microchip according to any one of claims 1 to 7,
For detecting the transmitted light after passing through the chamber, provided on the extension line in the irradiation direction of the light emitted from the light source on the opposite side of the light source with the detection surface in the chamber as a boundary And an analysis device.
請求項1〜8の何れか1項に記載のマイクロチップの上記チャンバーに対して光を照射するための光源と、
上記チャンバー内の検出面を境として上記光源と同じ側に設けられている、散乱光を検出するための検出部と、を備えていることを特徴とする分析装置。
A light source for irradiating light to the chamber of the microchip according to any one of claims 1 to 8,
And a detection unit for detecting scattered light, which is provided on the same side as the light source with a detection surface in the chamber as a boundary.
上記光源と上記マイクロチップとの間の光路中に、光学スリットおよび集光レンズの少なくとも一方が設けられていることを特徴とする請求項9または10に記載の分析装置。   The analyzer according to claim 9 or 10, wherein at least one of an optical slit and a condenser lens is provided in an optical path between the light source and the microchip. 上記光源は、上記チャンバー内へ入射した光の、上記チャンバー内の送液方向に直行する方向における照射エリアが、上記チャンバーの内部空間を取り囲む壁面のうち、上記チャンバー内へ光を入射させる第1壁面、および、上記第1壁面から入射した後の光が上記チャンバー内を直進した後に照射される第2壁面の2つの壁面以外の壁面と重ならないものであることを特徴とする請求項9〜11の何れか1項に記載の分析装置。   The light source is a first unit that causes light to enter the chamber out of a wall surface in which an irradiation area in a direction orthogonal to the liquid feeding direction in the chamber surrounds the internal space of the chamber. The wall surface and the light after entering from the first wall surface do not overlap with any wall surface other than the two wall surfaces of the second wall surface irradiated after traveling straight through the chamber. The analyzer according to any one of 11. 上記光源は、上記チャンバー内へ入射した光の、上記チャンバー内の送液方向に直行する方向における照射エリアの、上記チャンバー内の送液方向に直行する方向への長さを調節可能なものであることを特徴とする請求項9〜12の何れか1項に記載の分析装置。   The light source is capable of adjusting the length of the irradiation area in the direction perpendicular to the liquid feeding direction in the chamber to the direction perpendicular to the liquid feeding direction in the chamber. The analyzer according to any one of claims 9 to 12, wherein the analyzer is provided. 上記光源は、上記チャンバー内へ入射した光の、上記チャンバー内の送液方向に直行する方向における照射エリアの、上記チャンバー内の送液方向に直行する方向への長さを、上記チャンバーの送液方向に直行する方向への上記チャンバーの長さの80%以上へ調節するものであることを特徴とする請求項13に記載の分析装置。   The light source has a length in a direction perpendicular to the liquid feeding direction in the chamber of an irradiation area in a direction perpendicular to the liquid feeding direction in the chamber. The analyzer according to claim 13, wherein the analyzer is adjusted to 80% or more of the length of the chamber in a direction perpendicular to the liquid direction. 上記光源の光の照射方向は、上記チャンバー内の検出面に対して水平な方向が、上記チャンバー内の送液方向と平行であることを特徴とする請求項9〜14の何れか1項に記載の分析装置。   15. The light irradiation direction of the light source is such that a direction horizontal to the detection surface in the chamber is parallel to a liquid feeding direction in the chamber. The analyzer described.
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